Ходьба – естественное и частое действие, выполняемое здоровыми взрослыми людьми в повседневной жизни. Он включает в себя различные ощущения, такие как зрение, осязание, слух и проприоцепцию, а также выполнение двигательных команд и действий.
Следовательно, было бы сложно разработать систему виртуальной реальности, способную воспроизводить ощущение ходьбы.
Недавно для решения вышеуказанной проблемы группа исследователей в Японии разработала систему виртуальной ходьбы с акцентом на зрение и вибрации стопы, потому что эти методы кажутся критическими и минимальными, чтобы вызвать ощущения при ходьбе. Предлагаемая система записи фиксирует колебательный оптический поток пешехода с помощью пары стереокамер и записывает время ударов ног о землю с помощью четырех микрофонов, встроенных в их обувь.
Предлагаемая система состоит из наголовного дисплея (HMD) и четырех вибраторов, прикрепленных к пяткам и передним ногам.
Проведены психологические эксперименты по тестированию системы виртуальной ходьбы.
Захваченные сцены с видом от первого лица с колебаниями изображения, вызванными движением головы пешехода и вибрациями стопы в синхронизированное время, значительно вызвали ощущения самодвижения, ходьбы, движения ног и телеприсутствия. Синхронное представление визуальных колебаний и вибраций стопы имело решающее значение для улучшения опыта виртуальной ходьбы.
Эти результаты подтверждают, что тактильная стимуляция стоп для шагов эффективна для усиления ощущений виртуальной ходьбы.
Профессор Мичитеру Китадзаки, психолог по восприятию из Технологического университета Тоёхаси, сказал: «Мы хотели бы и дальше развивать систему виртуальной реальности, позволяющую людям ходить по странным местам, таким как Луна или дно океана, и, возможно, улучшать качество жизни. людей с ограниченными возможностями при ходьбе.
Это исследование – первый шаг к достижению этих целей. Соответственно, мы стремимся создать виртуальное ощущение ходьбы с использованием ограниченных средств, таких как зрение и тактильные ощущения."
Доцент Томохиро Амемия, молодой исследователь виртуальной реальности, чьи исследования специализируются на тактильных ощущениях в Токийском университете, объяснил: «Тактильные ощущения на подошве стопы могут вызывать ощущение псевдо-ходьбы. Настоящее исследование продемонстрировало психологические доказательства этого.
Кроме того, в другой нашей статье, опубликованной в «Психологической науке», мы обнаружили, что подобный ритмический паттерн, состоящий из вибраций ходьбы, приложенных к подошвам ног, способствует тактильной обработке, когда надвигающиеся звуки расположены рядом с телом. Полученные данные позволяют предположить, что расширение представления периферического пространства может быть обеспечено за счет стимуляции подошв при отсутствии действий тела, что может автоматически запускать моторную программу в мозгу для ходьбы, что приводит к изменению пространственного познания вокруг тела."
Профессор Ясуси Икей, эксперт по виртуальной реальности в Токийском столичном университете, сказал: «В ходе ряда связанных исследований мы разрабатываем полномасштабную систему виртуального повторного опыта сверхприсутствия. Например, FiveStar VR (получившая награду за лучшую технологию VR / AR на ACM SIGGRAPH Asia 2018) представляет зрение, вестибулярное чувство, проприоцепцию, запахи, воздушный поток, звуки и прикосновения, чтобы повторно испытать переживания другого человека (https: // youtu.be / mOS5JJBSZ3c).
Система повторного опыта позволяет расширить наш опыт и способствует передаче навыков и повышению качества жизни для всех людей."
Таким образом, система виртуальной ходьбы может расширить наш опыт и улучшить качество жизни людей, которые в будущем могут иметь инвалидность при ходьбе.
Финансирование: это исследование было поддержано программой SCOPE (141203019), грантом на научные исследования (A) (18H04118) и грантом на сложные исследовательские исследования (16K12477) компанией MEXT Japan.